grafeno-aerografeno y microlattice

Grafeno-aereografeno- microlattice y bioactivos

Autor/a: David Alzate Carmona- Angelica Garcia

Fecha 7-05-2020

"La construcción es la lengua materna del arquitecto; un arquitecto es un poeta que piensa y habla en el idioma de la construcción".

(Auguste Perret)

ÍNDICE

Aerografeno

Grafeno

Microlattice

Usos

Usos

Usos

Material Extra

Bioactivos

Imagenes

Cibergrafía

01. Grafeno

¿Qué es?

El grafeno es un material nanométrico bidimensional, consistente en una sola capa de átomos de carbono fuertemente cohesionados mediante enlaces que presentan hibridación sp2 y dispuestos en una superficie uniforme, ligeramente ondulada, con una estructura semejante a la de un panal de abejas por su configuración atómica hexagonal. El grafeno es una de las formas alotrópicas del carbono, como lo son también el grafito y el diamante. Así, un milímetro de grafito contiene tres millones de capas de grafeno.

Es el material más resistente que se conoce en la naturaleza, más fuerte que el acero estructural con su mismo espesor y más duro que el diamante, y, sin embargo, su grosor oscila entre 1 y 10 átomos de carbono. Al ser tan fino y apreciarse solamente dos de sus dimensiones, se le considera un material bidimensional, el único que es capaz de mantenerse estable hasta con el grosor de un átomo.

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02. ...mas del grafeno

...Ademas

Específicos

Es elástico y flexible, y está dotado de una gran conductividad térmica y eléctrica, lo que le permite disipar el calor y soportar intensas corrientes eléctricas sin calentarse. Es prácticamente transparente, hidrófugo y tan denso que ni siquiera el gas helio puede atravesarlo. Además, presenta otras muchas cualidades, como la alta movilidad de sus electrones, propiedad que eleva su potencial uso en los veloces nanodispositivos del futuro. El grafeno tiene increíbles propiedades mecánicas, electrónicas, químicas, magnéticas y ópticas que lo han convertido en uno de los nanomateriales más estudiados en la actualidad. Además, al ser carbono puro, es abundante en la naturaleza y ecológico.

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03.Caracteristicas

caracteristicas que posee el grafeno

• Es carbono puro.
• Es bidimensional, unas 100.000 veces más delgado que el cabello humano.
• Es el material más resistente de la naturaleza, 200 veces más que el acero estructural con su mismo espesor.
• Es más duro al rayado que el diamante.
• Es más flexible que la fibra de carbono y elástico.
• Con la misma densidad que la fibra de carbono, es 5 veces más ligero que el aluminio. Una lámina de grafeno de 1 m2 pesa solo 0,77 mg.
• Es hidrófugo, repele el agua y la corrosión.
• Es inerte químicamente, no reacciona con el oxígeno del aire ni se oxida.
• Posee una gran superficie específica (SSA) de 2.600 m2/g, de modo que un gramo bastaría para cubrir totalmente un campo de fútbol.
• Es tan denso que ni siquiera los átomos de helio son capaces de atravesarlo. Sin embargo, sí permite el paso del vapor de agua.

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04. mas caracteristicas

Mas carcteristicas del grafeno...

• Es casi transparente a la luz, pues la absorción óptica de una sola capa de grafeno es de solo ~2,3% en el espectro visible.
• Tiene una alta conductividad térmica y eléctrica, mayor que las del cobre y la plata.
• Se calienta menos al conducir los electrones (menor efecto Joule) y consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio.
• Es multiplicador de frecuencias, por lo que permite trabajar a altas frecuencias de reloj.
• Soporta la radiación ionizante, con lo que es aplicable en ámbitos como el sanitario (radioterapia, etc.)
• Es biocompatible, no es tóxico para las células biológicas.
• Es bactericida, pero permite el crecimiento de células. Las bacterias no crecen en él y, por tanto, puede ser útil en la industria alimentaria o en la biomedicina.
• Puede reaccionar químicamente con otras sustancias para formar compuestos nuevos con diferentes propiedades, lo que abre un abanico prácticamente ilimitado de campos de aplicación.

05. usos en la construccion

Precisamente por sus cualidades anteriormente mencionadas, el grafeno se convierte en el material ideal para la arquitectura y la construcción porque permite multitud de usos y aplicaciones. Muchas de ellas vienen encaminadas sobre todo a aumentar la eficiencia energética de los edificios pero también a reducir el impacto ambiental que éstos tendrán sobre su entorno. En este sentido, el uso del grafeno está especialmente indicado a mejorar el aislamiento térmico de la envolvente de los edificios.

MAS USOS

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01. AEROGRAFENO

¿Que es?

El aerografeno es un aerogel de grafeno similar al gel. Esta compuesto por una espuma de nanotubos de carbono congelados en seco con láminas de óxido de grafeno; posteriormente, se extrae el oxígeno mediante un proceso químico para disminuir su masa. A este proceso se le denomina liofilización.

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02. aerografeno

Mas datos sobre el aerografeno

El aerogel o humo helado es una sustancia coloidal que posee un componente líquido que al ser sustituido por gas da lugar a una sustancia sólida muy porosa y ligera. Este aerogel se crea a partir de grafeno, una sustancia formada por una única capa de átomos de carbono puro dispuestos de forma hexagonal. Para convertir el grafeno bidimensional a un material tridimensional se usan diversos métodos: · Método sol-gel: se puede escalar, producir en cantidades mayores pero con poca estabilidad. · Método de plantilla orientada: es más estable pero está limitado por el tamaño de la plantilla. · Método de liofilización (usado por la universidad de Zhejiang): se puede escalar fácilmente y crear grandes trozos, ya que no depende de plantillas sino del recipiente.

03. uso en la construcción

Si bien el aerografeno procede del grafeno , este tambien tiene su uso en la contruccion como tambien los tiene el grafeno, el uso del aerografeno en la construción es:

El grafeno presenta una densidad de tan solo 0,16 miligramos por centímetro cúbico lo que lo convierte en un material de enorme ligerza. Es la base del aerografeno inventado por un grupo de científicos chinos cuyas aplicaciones serán tan variadas como servir de material absorbente o como material aislante.

01. Microlattice

¿Qué es?

La microrretícula metálica es un material metálico poroso sintético, que consiste en una espuma metálica ultraligera. Con una densidad de 0,9 kg/m³ (0,00561 libras/pie3), es uno de los materiales estructurales más ligeros conocidos por la ciencia. Fue desarrollado por un equipo de científicos de los Laboratorios HRL, en colaboración con investigadores de la Universidad de California en Irvine y Caltech, y se anunció por primera vez en noviembre de 2011. Las muestras del prototipo fueron hechas con tubos de una aleación de níquel y fósforo. En 2012, el prototipo de tubos fue declarado una de las 10 innovaciones que cambiaron el mundo por Popular Mechanics.​

60%

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02. microlattice

¿Que mas se sabe del microlattice?

Para producir los tubos de níquel-fósforo, el equipo HRL/UCI/Caltech preparó primero un polímero plantilla usando una técnica basada en auto-propagación de guía de ondas de la formación, aunque se observó que otros métodos pueden ser utilizados para fabricar la plantilla. El proceso es similar a la fotolitografía, ya que utiliza una máscara de dos dimensiones para definir la estructura de la plantilla de partida, pero difieren en la tasa de formación: dónde estereolitografía podría tomar horas para hacer una estructura completa, el proceso de guía de ondas de auto-formación permite a las plantillas ser formado en 10-100 segundos. De esta manera, el proceso permite a las grandes exentas materiales reticulares 3D a formarse de forma rápida y escalable. A continuación, la plantilla se recubre con una capa delgada de metal por chapado de níquel no electrolítico, y la plantilla es grabada, dejando una estructura periódica metálica porosa. El níquel se utiliza como el metal de los tubos en el informe original. Debido al proceso de electrodeposición, el 7% del material consiste en átomos de fósforo disueltos, y no contiene precipitados.

03. Usos/aplicaciones

sus usos podrian llegar a ser importantes en la construccion, porque:

En los tubos de níquel-fósforo metálicos se pueden encontrar aplicaciones potenciales como aislantes térmicos y de vibración, tales como amortiguadores, y también pueden resultar útiles como electrodos de baterías y soportes de catalizadores. Además, la capacidad de los tubos para volver a su estado original después de ser comprimido puede hacerlos adecuados para su uso en dispositivos de almacenamiento de energía.

01.bioactivo

¿Qué es un material bioactivo?

Los materiales bioactivos son sustancias que al ponerse en contacto con los tejidos vivos, provocan un efecto positivo sobre los mismos induciendo una respuesta biológica específica en la interfase material-tejido.

02. extra

MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN EXTRA

PVC

caracteristicas

Características del PVC El PVC se presenta originalmente como un polvo blanco, amorfo y opaco Versátil: puede transformarse en rígido o flexible Es inodoro e insípido Resistente a la mayoría de los agentes químicos Liviano, de fácil transporte, y barato Ignífugo No degradable, ni se disuelve en el agua Totalmente reciclable. El PVC es utilizado en la construcción en elementos tales como tuberías de agua potable y evacuación, marcos de puertas y ventanas, persianas, zócalos, suelos, paredes, láminas para impermeabilización (techos, suelos), canalización eléctrica y para telecomunicaciones, papeles para paredes, etc.

El PVC es un polímero obtenido de dos materias primas naturales: el cloruro de sodio o sal común, y petróleo o gas natural. El PVC es un material de uso muy difundido en la actualidad. Una de sus mayores ventajas es su ligereza, lo cual significa economía en el transporte y también en la instalación.

02. extra

MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN EXTRA

Usos

El PVC es utilizado en la construcción en elementos tales como tuberías de agua potable y evacuación, marcos de puertas y ventanas, persianas, zócalos, suelos, paredes, láminas para impermeabilización (techos, suelos), canalización eléctrica y para telecomunicaciones, papeles para paredes, etc.

02. extra (2)

MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN EXTRA

Varillas CABKOMA

Es un material liviano y resistente, realizado a partir de fibras sintéticas e inorgánicas revestidas con una resina termoplástica como terminación. Los filamentos de esta nueva fibra de carbono la convierten en el refuerzo sísmico más liviano del mundo, según el fabricante. Para demostrarlo, la empresa asiática decidió poner a prueba al material en el exterior de su sede. Encargó al arquitecto Kengo Kuma el diseño de una estructura antisísmica que envuelve y protege el edificio. La cortina deja algunas aberturas que permiten atravesarla e ingresar al edificio. El trabajo se complementó con refuerzos que reemplazan las barandas de las escaleras. En este caso, las varillas toman la altura del entrepiso.El concepto del proyecto de Kuma se asemeja a un velo que cae sobre la construcción, creando una cortina de varillas en el exterior. En caso de producirse un sismo, las varillas de fibra de carbono trenzadas tomarán los movimientos ascendentes y descendientes que generan cargas de tracción y compresión sucesivamente, mientras que cada cara contribuye a tomar los esfuerzos horizontales en todas las direcciones.

02. extra (2)

MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN EXTRA

Varillas CABKOMA

¿Cómo funciona?

Un edificio se recubre con las cuerdas (que miden casi 160 metros) desde el techo hasta la base, lo que permite que en el momento del terremoto la construcción se mueva todo junta. La fibra de carbono es una de las mejores formas de absorber ondas de choque sin añadir volumen. Tiene una resistencia a la tracción muy elevada; de hecho, es tan fuerte como el acero, pero 90 por ciento más ligero. CABKOMA Strand Rod pesa menos que una manguera de jardín y se puede llevar en la mano. Esta nueva tecnología, en caso de avanzar con su utilización generalizada, podría salvar muchas vidas. Por ahora se seguirán haciendo pruebas en diversos edificios japoneses, aunque su dificultad principal es que sólo puede ser usado en construcciones de tamaño medio.

06. imagenes importantes

GRAFENO

06. imagenes importantes

AEROGRAFENO

06. imagenes importantes

MICROLATTICE

07. cibergrafia

( Hundir click sobre cada icono para desplegar enlances).

FORMA INTERACTIVA PARA LOS ENLACES Y SU RESPECTIVA CIBERGRAFIA

Gracias por su atención

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